(57)【要約】 【課題】  バックライトの光の濃淡が均一であり、安価かつ小型で効率の良い導光板およびそれを用いた面発光装置を提供する。【解決手段】  光を透過する板状体の側端面部を光入射面とし、これと略直交する一方の平面部に反射加工を施し、他の平面を光出射面とする導光板において、側端面部に円弧状の切欠部を設け、光源を円弧状の切欠部の中央部に配置する。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過する板状体の側端面部を光入射面とし、これと略直交する一方の平面部に反射加工を施し、他の平面を光出射面とする導光板において、
前記側端面部に円弧状の切欠部を設けることを特徴とする導光板。
【請求項２】
他の側端面部に円弧状の切欠部をさらに設けることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記側端面部に円弧状の切欠部を複数設けることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項４】
前記側端面部及び他の側端面部に円弧状の切欠部をそれぞれ複数設けることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項５】
円弧状の切欠部の形状が半円であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の導光板。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の導光板を有し、光源を前記円弧状の切欠部の中央部に配置することを特徴とする導光板を用いた面発光装置。
【請求項７】
前記光源は放射状に光を出射することを特徴とする請求項６記載の導光板を用いた面発光装置。
【請求項８】
前記光源はＬＥＤまたは電球であることを特徴とする請求項６記載の導光板を用いた面発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば液晶表示装置等のバックライト、或いはイルミネーション看板の装飾照明等に使用される面発光用の導光板およびこれを用いた面発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯情報端末、ノートパソコン、テレビ等移動体電子機器には液晶表示が多く使用されており、液晶表示装置等のバックライトとして、低消費電力、高輝度、薄型、均一な面発光装置が要求されている。特に、携帯電話、携帯情報端末等の比較的小型の液晶表示装置を有する携帯型電子機器においては、これら要求はより強いものである。
【０００３】
次に、従来技術による面発光用導光板およびこれを用いた面発光装置の構成を説明する。図３は従来技術による導光板の構成例を示したものである。図３の（Ａ）および（Ｃ）は導光板の側面図、（Ｂ）は上面図、（Ｄ）は下面図である。導光板３には側端面部３１、３３、出射側の平面部３２、平面部３２と対向する平面部３４がある。
【０００４】
図３で、導光板３の材料は、例えば光の透過率が９０％以上のアクリルまたはポリカーボネートを用いる。平面部３２は光源の入射光（図示せず）が出射する面であり、図示を省略した液晶表示装置に接する。平面部３４は白色塗料等を塗布し、光を１００％反射する面とするとともに、溝３０が設けられている。光源からの出射光は側端面部３１とこれに対向する面または側端面部３３とこれに対向する面から入射し、導光板３内で光の乱反射を起こし、平面部３２から出射する。これにより導光板３が面発光する。面発光が液晶表示装置のバックライトになる。
【０００５】
つぎに、図３の従来例による導光板３への光の入射の仕方を図４を参照して説明する。図４は図３の導光板３の部分拡大図である。図４（Ａ）は入射部の構造を上から見たときの断面図、図４（Ｂ）は入射部の構造を横から見たときの断面図である。
【０００６】
図４で、導光板３には平面部３４側に溝３０が設けられ、溝３０に光源１５が収まる構造となっている。光源１５は、例えば小型側面発光タイプの表面実装ＬＥＤを用い、発光部１５Ａより放射状に光を出射する。プリント基板２０には光源１５が実装されている。光源１５は実装パッド１５Ｂに半田付けにより固定されている。導光板３は光源１５が実装されたプリント基板２０上に配置される。図４（Ｂ）で、光源であるＬＥＤチップは側面を向いており、出射光は図面右方向に放射状に出射し、導光板３に入射する。
【０００７】
また、この種の従来技術として、光源であるＬＥＤを複数個並列に配置し、幅広い光を導光板に入射させて均一化を図ることや、導光板自体を厚くすることにより導光板内の乱反射を促進させ、ファーストリフレクション光の濃度を均一化すること、あるいは図３の平面部３４に施される反射体の反射率の分布を変えることで光の濃度の均一化するなどの手段が知られている。
【０００８】
また、少なくとも１つの点状光源と、この光源からの光を入射する光入射面と入射光を出射する光出射面とを有する矩形状の導光体とを備え、導光体の光出射面およびそれと対向する裏面の少なくとも一方の面に、２つのプリズム面を含んで構成される前記点状光源を包囲する弧状のプリズム列を、前記点状光源を取り囲むように互いに平行に多数配列された指向性光出射機能部が形成されているものが知られている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１−２４４４９０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図４の構成では、光源１５から見て、導光板３に設けられた溝３０の光の入射部形状が平行になっていることにより、光源１５から放射状に出射した光は、スネルの法則により導光板３内では放射形状が狭くなる。例えば、導光板３が屈折率１.４９のアクリルの場合、広がり角度が８０度で出射した光は、放射形状が３7％程度減少し、広がり角度がおよそ５０度となってしまう。
【００１１】
このため、導光板内に均一に光が入射されず、１回目で導光板３の平面部３４で反射し、平面部３２から出射する光、すなわちファースト・リフレクション光の濃淡が大きくなり、液晶表示装置等に採用した場合に全体を均一に照らすことができない。このような傾向は、面光源装置の大型化に伴って顕著となる。
【００１２】
また、特許文献１や特許文献２に記載されている技術の場合、消費電力、部品の増加による効率やコストの悪化、小型化や重量削減が困難、反射面側の対策では、製造に時間とコストがかかるという問題点がある。特に安価な測定器では、数字のみの表示で済むことから、バックライトに多少の濃淡が生じても、図３のような単純な構造とし、コストを抑えているのが現状である。
【００１３】
本発明は、光の入射面を円弧状にすることにより、バックライトの光の濃淡が均一であり、安価かつ小型で効率の良い導光板およびそれを用いた面発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を達成するために、請求項1に記載の発明は、光を透過する板状体の側端面部を光入射面とし、これと略直交する一方の平面部に反射加工を施し、他の平面を光出射面とする導光板において、前記側端面部に円弧状の切欠部を設けることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の導光板において、他の側端面部に円弧状の切欠部をさらに設けることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の導光板において、側端面部に円弧状の切欠部を複数設けることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１記載の導光板において、側端面部及び他の側端面部に円弧状の切欠部をそれぞれ複数設けることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の導光板において、円弧状の切欠部の形状が半円であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の導光板を有した面発光装置において、光源を前記円弧状の切欠部の中央部に配置することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６に記載の面発光装置において、光源は放射状に光を出射することを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項６記載の面発光装置において、光源はＬＥＤまたは電球であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、光源から見て、導光板側の光の入射部形状が円弧状になっているので、光源から放射状に出射した光の入射角度はすべて０度となる。このため、光源の出射光は、スネルの法則から放射形状が維持された形で導光板内に入射さる。これにより、従来技術より３７％程度光の均一性が改善され、例えば液晶表示装置に適応した場合、表示部全体を均一に照らすことができる。
【００１６】
また、従来技術と比較して光源を幅広く配置する、導光板自体を厚くする、あるいは導光板自体に加工を施す必要がないので、消費電力の節減、部品数の削減、小型化や重量削減および工数の削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明による導光板およびこれを用いた面発光装置の構成を説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図である。図１の（Ａ）および（Ｃ）は導光板の側面図、（Ｂ）は上面図、（Ｄ）は下面図である。導光板１には側端面部１１、１３、出射側の平面部１２、平面部１２と対向する平面部１４がある。
【００１８】
図１で、導光板１の材料は、例えば光の透過率が９０％以上のアクリルまたはポリカーボネートを用いる。平面部１２は光源の入射光（図示せず）が出射する面で、液晶表示装置に接する。側端面部１１には円弧状の切欠部１０が少なくともひとつ設けられている。側端面部１１に設ける円弧状の切欠部１０の数は、導光板１の面発光させる部分の広さにより適宜増やしてもよい。
【００１９】
以下、図３と同様の構成により、光源からの出射光は端面部１１とこれに対向する面または側端面部１３とこれに対向する面から入射し、導光板１内で光の乱反射を起こし、平面部１２から出射する。これにより導光板１が面発光する。
【００２０】
次に、本発明による導光板１への光の入射のしかたを図２を参照して説明する。図２は図１の導光板１の部分拡大図であり、図２（Ａ）は入射部の構造を上から見たときの断面図、図２（Ｂ）は入射部の構造を横から見たときの断面図である。図２で、前出の構成要素と同一のものには同一符号をつける。
【００２１】
図２で、導光板１には円弧状の切欠部１０が設けられ、切欠部１０の中央部に光源１５が配置されている。図２（Ｂ）で、光源であるＬＥＤチップは発光部１５Ａが切欠部１０の曲率中心に配置され、側面を向いた発光部１５Ａからの出射光は図面右方向に放射状に出射し、導光板１に入射する。
【００２２】
例えば、導光板１の端面部１１、側端面部１３に設けられる円弧状の切欠部１０の寸法は、光源である側面発光タイプの表面実装ＬＥＤの寸法や、機械的クリアランスから、半径Ｒｃ＝２.０ｍｍ程度とし、導光板の厚みｂはｂ＝１ｍｍ以上とする。また、複数個のＬＥＤを並列に配置する場合は、図１の寸法ａの間隔で配置する。この間隔ａ＝１０ｍｍ程度である。
【００２３】
なお、図１において光は平面部１２から出射されるが、実際には白色塗料していない切欠部１０を除いた端面部１１、側端面部１３からも出射し損失となるため、図１の端面部１１、側端面部１３にも白色塗料を塗布し、光を１００％反射する面とすることで光を閉じ込め、出射面を平面部１２のみとする構成としてもよい。これにより、各側端面からの漏れ光がなくなり、効果としては、面積比１００-１００（平面部１２の面積＋２×端面部１１の面積＋２×側端面部１３の面積）／（平面部１２の面積）  ％
程度さらに改善する。
【００２４】
なお、本説明では導光板１に設ける切欠部１０の形状を円弧状としているが、半円形とすることにより、半円形の切欠部１０の中央部に配置された側面発光タイプの光源からの出射光は、その出射角度でそのまま導光板１に入射される。
【００２５】
また、光源１５は、本説明では側面発光タイプのＬＥＤを使用した場合について説明しているが、光を放射状に出射するものであればよく、例えば電球等を使用してもよい。また、切欠きの形状を略円状とし、中央部に点光源を設ける構造としても、同様に作用する。さらに、本説明では例として切欠きを対向する側端面に設けた場合について説明しているが、４方向の端面部に切欠部を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】従来における導光板の構成例を示した図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    導光板
３    導光板
１０  切欠部  
１１  端面部
１２  平面部
１３  側端面部
１４  平面部
１５  光源
１５Ａ  発光部
１５Ｂ  実装パッド
２０  プリント基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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